Post on 27-Nov-2019
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Hasil Penelitian Terdahulu
Asam mefenamat telah berhasil dianalisis dengan beberapa metode,
diantaranya titrimetri (Akirer, et al., 1999), spektrofotometri (Dinҫ, dkk.,
2002), fluorescence spectrometry (Ruiz, dkk., 1998), kromatografi (Rouini, et
al., 2004), atomic absorption spectrometry (Khuwawar dkk., 2001), nuclear
magnetic resonance spectroscopy (Husain, dkk., 2000), capillary
electrophoresis (Pérez-Ruiz, dkk., 2000) dan flow injection analysis (Aly,
dkk., 2000). Pada penelitian Musiam, (2017) menganalisis asam mefenamat
menggunakan spektrofotometri UV dan diperoleh nilai linearitas sebesar r =
0,9980; akurasi (99,86%); presisi (1,73%); batas deteksi (LOD) 1,4828
µg/mL dan batas kuantitasi (LOQ) 4,9425 µg/mL. Pada penelitian Noviny,
(2015) juga melakukan analisis kadar tablet asam mefenamat dengan
menggunakan metode spektrofotometri ultraviolet dan diperoleh nilai
linearitas sebesar r = 0,9979; batas deteksi (LOD) 0,1246 µg/mL; batas
kuantitasi (LOQ) 0,4154 µg/mL. Pada penelitian Alballa et al., (2016)
penentuan asam mefenamat dalam sediaan tablet dikembangkan dengan
metode spektrofotometri UV sederhana, sensitif dan spesifik. Metode ini
didasarkan pada oksidasi asam mefenamat dengan besi (III) dan kemudian di
kompleksasi besi (II) dengan o-phenanthroline untuk menghasilkan senyawa
kompleks berwarna merah (ferroin) dengan panjang gelombang 510 nm.
Grafik kalibrasi linear pada konsentrasi 0,4-2,0 µg/mL.
Pada penelitian lain, menggunakan metode HPLC fasa terbalik
(RP-HPLC) sederhana dan tepat dikembangkan dan divalidasi untuk
penentuan asam mefenamat dalam bentuk sediaan farmasi. Kromatografi
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
6
dilakukan dengan menggunakan kemasan ODS L1, 250 x 4,6 mm, 5 µm,
kolom pada 27oC dengan fase gerak asetonitril : 0,05 M monobasic
ammonium buffer fosfat: tetrahidrofuran (46:40:14) pada laju alir 1,0
mL/menit dan deteksi UV panjang gelombang 254 nm. Waktu retensi obat
adalah 10,583 menit. Analisis asam mefenamat dengan metode RP-HPLC
diperoleh linearitas dalam rentang konsentrasi 5-30 µg/mL dengan koefisien
korelasi r = 0,99954; batas deteksi (LOD) 0,12 µg/mL; dan batas kuantitasi
(LOQ) 0,36 µg/mL (R.M. Khrisna et al., 2011).
B. Asam Mefenamat
Asam mefenamat adalah turunan dari asam antranilat, dengan nama
kimia asam N-2,3-xililantranilat. Asam mefenamat memiliki sifat anti
inflamasi dengan efek analgesik dan antipiretik (Espinosa et al., 2005). Asam
mefenamat digunakan untuk pengobatan rheumatoid arthritis, osteoarthritis,
dan penyakit kerangka otot lainnya (Espinosa et al., 2005).
Asam mefenamat merupakan obat analgesik golongan obat anti
inflamasi non steroid yang biasanya diindikasikan untuk pengobatan
dismenore primer, nyeri ringan dan nyeri gigi. Asam mefenamat bekerja
dengan mekanisme penghambatan enzim prostaglandin sintase yang
memproduksi prostaglandin (mediator inflamasi) hampir keseluruhan.
Prostaglandin adalah senyawa yang dilepas tubuh dan menyebabkan rasa
sakit serta inflamasi. Akibat dari penghambatan produksi prostaglandin oleh
Asam Mefenamat maka akan terjadi pengurangan rasa sakit dan inflamasi
(Asif, 2014). Asam mefenamat digunakan sebagai analgesik; sebagai
anti-inflamasi, asam mefenamat kurang efektif dibandingkan dengan aspirin.
Asam mefenamat terikat sangat kuat pada protein plasma. Dengan demikian
interaksi terhadap obat antikoagulan harus diperhatikan (Wilmana dan
Sulistia, 2007).
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
7
Gambar 2.1 Struktur asam mefenamat (Alballa et al., 2016)
Asam mefenamat memiliki rumus molekul C15H15NO2. Asam
mefenamat mengandung tidak kurang dari 98,0% dan tidak lebih dari
102,0% C15H15NO2, dihitung terhadap zat yang telah dikeringkan. Pemerian
berupa serbuk hablur; putih atau hampir putih; melebur pada suhu lebih
kurang 230oC disertai peruraian. Asam mefenamat larut dalam alkali
hidroksida; agak sukar larut dalam kloroform; sukar larut dalam etanol dan
dalam metanol; praktis tidak larut dalam air (Depkes RI, 2014).
Dosis asam mefenamat adalah 2-3 kali 250-500 mg sehari. Asam
mefenamat mencapai kadar puncak dalam plasma dalam 2-4 jam setelah
penggunaan dosis tunggal. Rata-rata 50% dari dosis asam mefenamat
diekskresikan di urin, umumnya sebagai metabolit terkonjugasi 3- hidroksi
metil dan metabolit 3-karboksil. Sejumlah 20% asam mefenamat ditemukan
di feses, umumnya sebagai metabolit tak terkonjugasi 3- karboksil (Wilmana
dan Sulistia, 2007). Efek samping terhadap saluran cerna sering timbul
misalnya dyspepsia, diare, sampai diare berdarah dan gejala iritasi lain
terhadap mukosa lambung. Pada orang lanjut usia efek samping diare hebat
lebih sering dilaporkan. Efek samping lain yang berdasarkan hipersensitivitas
ialah eritema kulit dan bronkokonstriksi dan anemia hemolitik juga pernah
dilaporkan (Wilmana dan Sulistia, 2007).
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
8
C. Spektroskopi Infra Merah
Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infra Red) atau spektroskopi
inframerah adalah suatu metode analisis berdasarkan pada prinsip interaksi
suatu senyawa kimia dengan radiasi elektromagnetik yang akan
menghasilkan suatu getaran (vibrasi) dari suatu ikatan kimia poliatomik atau
gugus fungsional senyawa kimia. Teknik ini disebut juga dengan
spektroskopi vibrasional (Moros, et al., 2010). Spektroskopi FTIR memiliki
kemampuan yang cepat dalam menganalisis, bersifat tidak merusak dan
hanya dibutuhkan preparasi sampel yang sederhana (Vlachos, et al., 2006).
Spektrofotometer FTIR didasarkan pada ide adanya interferensi radiasi
antara 2 berkas sinar untuk menghasilkan suatu interferogram. Interferogram
merupakan sinyal yang dihasilkan sebagai fungsi perubahan pathlenght
antara 2 berkas sinar. Dua domain (jarak dan frekuensi) dapat
ditukarbalikkan dengan metode matematis yang disebut dengan transformasi
fourier (Stuart, 2004).
Terdapat 3 jenis spektroskopi vibrasional yang diaplikasikan luas dalam
bidang farmasi yaitu spektroskopi inframerah dekat (near infrared),
spektroskopi inframerah tengah (mid infrared), dan spektroskopi Raman.
Daerah yang penting untuk analisis kualitatif sistem organik adalah IR tengah,
karena banyak ditemukan vibrasi dasar. Daerah spektra Raman adalah sama
dengan IR tengah. Pada daerah IR dekat umumnya digunakan konfirmasi
struktur kimia, dan pada IR jauh penggunaannya sangat terbatas (Rohman,
2014). Ketiga teknik dan instrumen dalam metode tersebut merupakan teknik
yang menarik dan menjanjikan untuk digunakan sebagai penelitian, untuk
penjaminan mutu produk, dan merupakan teknik analisis kimia hijau karena
hanya sedikit atau sama sekali tidak menggunakan pelarut atau reagen kimia
sehingga dapat mencegah bahaya yang dapat timbul karena reagen kimia
atau pelarut dan mengurangi biaya analisis (Moros, et al., 2010).
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
9
Tabel 2.2 Korelasi antara jenis vibrasi gugus fungsional dan frekuensi
Gugus Jenis vibrasi Frekuensi (cm-1) Intensitas
C-H
Alkana (ulur) 3000-2850 Kuat
CH3 (tekuk) 1450 dan 1375 Medium
CH2 (tekuk) 1465 Medium
Alkena (ulur)
Alkena (tekuk, keluar
bidang)
3100-3000
1000-650
Medium
Kuat
Aromatis (ulur)
Aromatis (tekuk, keluar
bidang)
3150-3050
900-690
Kuat
Kuat
Alkuna (ulur) + 3300 Kuat
Aldehid 2900-2800
2800-2700
Lemah
Lemah
C-C Alkana 1200 Sedang
C=C Alkena 1680-1600 Medium-lemah
Aromatis 1600 dan 1475 Medium-lemah
C≡C Alkuna 2250-2100 Medium-lemah
C=O
Aldehid 1740-1720 Kuat
Keton 1725-1705 Kuat
Asam karboksilat 1725-1700 Kuat
Ester 1750-1730 Kuat
Amida 1680-1630 Kuat
Anhidrida 1810 dan 1760 Kuat
Asil klorida 1800 Kuat
C-O Alcohol, eter, ester, asam
karboksilat, anhidrida
1300-1000 Kuat
O-H
Fenol
Bebas
Terikat hydrogen
Asam-asam karboksilat
3650-3600
3400-3200
3400-2400
Medium
Medium
Medium
N-H
Amin primer, amin
sekunder, amida
Ulur
Tekuk
3500-3100
1640-1550
Medium
Medium-kuat
C-N Amina 1350-1000 Medium-kuat
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
10
Lanjutan
C=N
Imina dan oksim
1690-1640
Medium-kuat
C≡N Nitril 2260-2240
Medium
X=C=Y Alena, ketena, isosianat,
isotiosianat
2270-1940 Medium Kuat
N=O Nitro (R-NO2) 1550 dan 1135 Kuat
S-H Merkaptan 2250 Lemah
S=O
Sulfoksida 1050 kuat
Sulfon, sulfonil klorida,
sulfat, sulfonamid
1375-1300 dan
2350-1140
Kuat
C-X
Flourida 1400-1000 Kuat
Klorida 785-540 Kuat
Bromide, iodide <667 Kuat
(Sumber: Pavia, cit Rohman., 2014).
Daerah spektrum inframerah dapat dibagi menjadi dua yaitu:
1. Daerah frekuensi gugus fungsional
Terletak pada daerah radiasi 4000-1400 cm-1 . Bagian dari spektrum ini
menunjukkan absorbansi yang timbul karena ikatan dan gugus.
Kebanyakan puncak absorbsi dalam daerah spektrum ini mudah dikenal
dan berasal dari gugus fungsional yang khas.
2. Daerah sidik jari (Fingerprint)
Yaitu daerah yang terletak pada 1400-400 cm-1 . Pita-pita absorpsi pada
daerah ini berhubungan dengan vibrasi molekul secara keseluruhan.
Setiap atom dalam molekul akan saling mempengaruhi sehingga
dihasilkan pita-pita absorpsi yang khas untuk setiap model (Mudasir dan
Candra, 2008).
Komponen dasar spektrofotometer FTIR ditunjukkan secara skematis
dalam Gambar 2.2. Radiasi yang berasal dari sumber sinar dilewatkan
melalui interferometer ke sampel sebelum mencapai detektor. Selama
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
11
penguatan (amplifikasi) sinyal, yang mana kontribusi-kontribusi frekuensi
tinggi telah dihilangkan dengan filter, data diubah ke bentuk digital dengan
analog-to-digital converter dan dipindahkan ke komputer untuk menjalani
transformasi Fourier.
Gambar 2.2. Komponen utama yang digunakan dalam spektrofotometer FTIR (Stuart,
2004).
1) Sumber sinar
Sumber sinar yang digunakan spektrofotometer FTIR daerah IR
tengah terbuat dari filamen Globar atau Nerst yang dipanaskan dengan
menggunakan listrik sampai temperatur 1000o-1800oC (Purnamasari,
2016). Jika spektra IR jauh juga akan diukur, dapat digunakan lampu
merkuri tekanan tinggi. Untuk IR dekat, dapat digunakan sumber sinar
lampu-lampu Tungsten-Hidrogen (Rohman, 2014).
2) Interferometer Michelson
Interferometer pertama kali dirancang oleh Albert Abraham
Michelson pada tahun 1891. Tujuan interferometer adalah untuk
membawa berkas sinar, lalu memecahnya ke dalam dua berkas sinar, dan
membuat salah satu berkas sinar berjalan dengan jarak yang berbeda
dengan yang lain. Perbedaan jarak yang dilalui oleh 2 berkas sinar ini
disebut dengan perbedaan celah optik (pathlenght difference) atau
penghambatan optik, disimbolkan dengan huruf Yunani, delta kecil (δ).
Sumber
Sinar
Penguat
(Amplifier
)
Detektor
Interferometer Sampel
Pengubah
Analog Ke
Digital
Komputer
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
12
Gambar 2.3. Interferometer Michelson
Sumber: Stuart, 2004
Interferometer Michelson mempunyai 2 buah cermin, yakni cermin
statis/tetap (tidak bergerak) dan cermin yang selalu bergerak. Diantara 2
cermin ini terdapat pemecah berkas sinar (beam splitter), yang dirancang
untuk mentransmisikan setengah radiasi yang mengenainya dan
merefleksikan/memantulkan yang setengahnya. Sebagai hasilnya, sinar
yang ditransmisikan oleh beam splitter akan mengenai cermin statis,
sementara sinar yang direfleksikan akan mengenai cermin bergerak. Dua
berkas sinar tersebut akan dipantulkan dari cermin-cermin ini, kembali
ke beam splitter yang mana keduanya akan bergabung kembali dan akan
melakukan interferensi. Setengah berkas sinar yang dipantulkan dari
cermin statis ditransmisikan melalui beam splitter, sementara
setengahnya dipantulkan kembali ke arah sumber sinar. Berkas sinar
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
13
yang muncul dari interferometer pada 90º ke berkas sinar yang masuk
disebut dengan berkas sinar yang ditransmisikan dan ini merupakan
berkas sinar yang terdeteksi dalam spektrofotometer FTIR (Stuart,
2004).
3) Pemecah Sinar (Beam Splitter)
Beberapa material transparan dengan indeks relatif (Purnamasari,
2016) yang terletak diantara cermin statis/diam dan cermin bergerak
pada interferometer. Pemecah sinar (Beam Splitter) berfungsi untuk
mentransmisikan setengah radiasi yang mengenainya dan
memrefleksikan/memantulkan setengah yang lain (Stuart, 2004).
4) Daerah Cuplikan
Berkas acuan dan cuplikan masuk ke dalam daerah cuplikan dan
masing-masing menembus sel acuan dan cuplikan yang bersesuaian
(Purnamasari, 2016).
5)Detektor
Ada 2 jenis detektor yang umum digunakan pada spektrofotometer
FTIR. Detektor normal pada penggunaan rutin adalah alat piroelektrik
yang didalamnya terdapat deuterium triglisin sulfat (DTGS) pada jendela
alkali halida yang tahan terhadap panas. Untuk pekerjaan yang
memerlukan sensitivitas lebih, dapat digunakan detektor merkuri
kadmium tellurida (MCT), tetapi detektor ini harus didinginkan pada
suhu nitrogen cair. Untuk pengukuran spektra IR di daerah dekat (NR),
detektor yang digunakan adalah fotokonduktor timbal sulfida.
6)Komputer
Komputer merupakan komponen yang krusial dalam instrumen
spektrofotometer FTIR modern. Komputer akan mengendalikan
instrumen, misalnya dalam hal kecepatan, batas, serta awal dan akhir
scanning. Komputer akan membaca spektra dari instrumen begitu
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
14
spektrum discanning. Hal ini bermakna bahwa spektrum telah
didigitalisasikan. Komputer juga dapat digunakan untuk manipulasi
spektrum, misalnya untuk melakukan derivatisasi, pengurangan dan
penjumlahan spektra, serta untuk overlay antar spektra (Stuart, 2004).
Spektrofotometer FTIR merupakan instrumen single beam.
Pengukuran background dilakukan sebelum pengukuran sampel.
Pengukuran background ini merupakan pengukuran spektrum
lingkungan, yang terdiri dari gas yang mampu mengabsorpsi sinar
inframerah, seperti gas karbon dioksida dan uap air. Pengukuran sampel
dengan spektrofotometer FTIR dilakukan setelah pengukuran spektra
background. Perangkat lunak komputer akan mengurangi spektra hasil
pengukuran dengan spektra background secara otomatis untuk
menghasilkan spektra sampel yang dianalisis (Stuart, 2004).
Mekanisme kerja spektroskopi FTIR adalah ketika sinar datang dari
sumber sinar lalu akan diteruskan. Kemudian dipecah oleh beam splitter
menjadi 2 bagian sinar yang saling tegak lurus. Sinar ini kemudian
dipantulkan oleh 2 cermin, yaitu cermin statis/diam dan cermin bergerak.
Lalu sinar hasil pantulan dari kedua cermin tersebut akan dipantulkan
kembali menuju beam splitter untuk saling berinteraksi. Dari beam
splitter, sebagian sinar akan diarahkan menuju cuplikan dan sebagian
akan menuju sumber. Gerakan cermin yang maju mundur akan
menyebabkan sinar pada detektor berfluktuasi. Sinar akan saling
menguatkan ketika kedua cermin memiliki jarak yang berbeda. Fluktuasi
sinar yang sampai pada detektor akan menghasilkan sinyal pada detektor
yang terdapat di interferometer (Tahid, 1994).
Instrumen analisis yang ada banyak menggabungkan antara
informasi dari spektra inframerah di daerah dekat dan inframerah tengah
(FT-NIR dan FTIR). Spektroskopi Fourier Transform dan juga dispersif
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
15
sering membutuhkan aplikasi kemometrika (analisis multivariat) untuk
memperoleh informasi spektra dalam keperluan analisis kualitatif dan
kuantitatif (Stuart, 2004). Manfaat dari metode statistik multivariat
tersebut adalah kemampuannya dalam mengekstrak informasi spektrum
yang diperlukan dari spektrum inframerah dan menggunakan informasi
spektrum tersebut untuk aplikasi kualitatif dan kuantitatif. Metode
statistik multivariat sering disebut dengan metode kemometrik (Ritz, M.
et al., 2011).
Secara garis besar, spektrum IR diperoleh dengan teknik transmisi
dan pantulan (reflectance) (Rohman, 2014; Beasley, et al., 2014).
1. Teknik Transmisi
Teknik transmisi dalam memperoleh spektra IR, yaitu dengan
melewatkan berkas sinar inframerah melalui sampel. Kelebihan dari
teknik ini yaitu spektra transmisi mempunyai rasio sinyal noise yang
tinggi, relatif tidak mahal, dan bersifat universal karena bekerja pada
sampel padat, cair, gas dan polimer. Kekurangannya yaitu pada sampel
yang dianalisis, idealnya harus berketebalan 1-20 mikron dan
penyiapan sampel membutuhkan waktu yang lama. Teknik transmisi
dibagi menjadi tiga yaitu: (1) spektra transmisi sampel padat, (2)
spektra transmisi sampel cairan, dan (3) spektra transmisi sampel gas.
a. Spektra transmisi sampel padat
Terdapat tiga cara untuk memperoleh sampel padatan yaitu:
1) Lempeng Kalium Bromida (Pelet KBr)
Pelet KBr digunakan untuk memperoleh spektra IR dari sampel
padat terutama untuk sampel-sampel serbuk. KBr bersifat inert,
transparan terhadap sinar IR, dapat beraksi sebagai pendukung dan
pengencer sampel.
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
16
2) Mull
Mull atau lumpuran dibuat dengan menggerus sampel/cuplikan
sampai halus, kemudian dicampur dengan 1-2 tetes minyak
hidrokarbon berat/parafin cair (Nujol) hingga menjadi lumpuran.
3) Lapis Tipis
Lapisan tipis padatan cuplikan pada lempeng natrium klorida
dapat diperoleh dengan meneteskan larutan cuplikan pada
permukaan lempeng natrium klorida. Pelarut yang digunakan mudah
menguap, sehingga didapatkan lapisan tipis pada natrium klorida.
b. Spektra Transmisi Sampel Cairan
Terdapat 2 teknik pengolahan sampel cairan yaitu:
1) Metode Lapisan Tipis Kapiler
Lapisan tipis kapiler dibuat dengan 1 tetes sampel yang
diletakkan di antara 2 jendela transparan inframerah.
2) Metode Sel Cairan Tertutup
Teknik ini untuk cairan yang volatil, berbau menyengat, cairan
toksik. Cairan tersebut tidak menguap dan tidak menyebabkan
bahaya, karena metode ini mempunyai pengemas yang menutup
cairan didalam sel, akibatnya akan mencegah penguapan.
c. Spektra Transmisi Sampel Gas
Cuplikan gas dimasukkan ke dalam sampel gas. Jendela
transparan terhadap inframerah, biasanya NaCl digunakan sehingga
sel dapat diletakkan langsung dalam berkas cuplikan. Modifikasi
dari bentuk ini dilakukan dengan menggunakan cermin-cermin
internal sehingga berkas sinar dipantulkan beberapa kali melalui
sampel untuk menaikkan kepekaan.
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
17
2. Teknik Reflektan (Pantulan)
Teknik reflektan digunakan untuk sampel yang sulit untuk dianalisis
dengan teknik transmitan. Teknik pantulan atau reflectance ini sinar
inframerah kembali dipantulkan paa sampel yang dianalisis. Keuntungan
dari teknik reflektan adalah preparasi sampel cepat, mudah, tidak
dipengaruhi oleh ketebalan sampel dan non-destrusi. Terdapat 2 metode
reflektan, yaitu:
a. Attenuated Total Reflectance (ATR)
Teknik ATR digunakan untuk memperoleh spektra zat padat, cair,
semipadat, dan lapisan tipis. ATR dilakukan dengan menggunakan
aksesori dalam kompartemen sampel spektrofotometer FTIR. Bagian inti
aksesori ATR terlihat kristal (berupa bahan transparan inframerah)
dengan indeks bias yang tinggi (Rohman, 2014; Beasley, et al., 2014).
ATR merupakan teknik yang baik dan tangguh untuk sampling IR.
ATR berguna untuk sampling permukaan bahan yang halus, dimana
bahan tersebut sangat tebal atau buram untuk pengukuran IR dengan
transmisi. Teknik ATR bersifat nondestruktif, preparasi sampel sedikit
dan tidak memerlukan preparasi sampel, dan cepat. ATR dapat mengukur
padatan (seperti kertas, kaca, keju, daging, serbuk dan bahan yang warna
gelap) dan cairan termasuk larutan non-aqueous (seperti minyak dan
pasta), polimer dan bahan organik lain (Sun, 2008).
b. Spektroskopi reflektan spekular
Teknik ini merupakan salah satu jenis reflektan eksternal. Dalam
pantulan eksternal, radiasi yang mengenai difokuskan ke sampel dan 2
bentuk pantulan dapat terjadi, yakni: (1) specular atau pemantulan yang
terjadi pada permukaan yang mengilap; dan (2) diffuse (menyebar).
Reflektan eksternal mengukur radiasi yang dipantulkan dari sebuah
permukaan. Bahan yang digunakan harus memantul atau diikatkan
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
18
dengan bahan yang memantul.
(1)Pantulan specular terjadi ketika sudut radiasi yang dipantulkan sama
dengan sudut datang. Banyaknya sinar yang dipantulkan tergantung
pada sudut datang, indeks bias, kekasaran permukaan, dan sifat-sifat
serapan sampel. Pada teknik ini, sampel-sampel padat diletakkan pada
permukaan yang rata. Teknik specular umum digunakan untuk
sampel-sampel cairan yang dapat dituang melalui teflon.
(2)Pada spektroskopi pantulan menyebar, energi yang menetrasikan satu
atau lebih partikel dipantulkan ke segala arah dan komponen ini
disebut dengan pantulan menyebar (diffuse reflectance). Dalam teknik
inframerah, pantulan menyebar (biasa dikenal dengan DRIFT =
Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform). Pada teknik pantulan
menyebar, serbuk sampel dicampur dengan serbuk KBr, tetapi tidak
memerlukan pembuatan pelet dengan tekanan hidrofilik. DRIFT
sangat sesuai untuk sampel-sampel serbuk dan serat.
E. Kemometrika
Secara umum, kemometrika didefinisikan sebagai cabang ilmu
pengetahuan yang mengaplikasikan teori-teori matematika dan statistika untuk
mengolah data kimia. Kemometrika dapat digunakan untuk merancang atau
memilih prosedur dan pengujian yang optimal, serta untuk menarika informasi
kimia sebanyak-banyaknya dari suatu data (Roggo dkk., 2007). Menurut
International Chemometrics Society (kumpulan ahli kemometrika
internasional), kemometrika adalah ilmu pengetahuan yang menghubungkan
pengukuran yang dibuat pada suatu proses atau sistem kimiawi melalui
penggunaan ilmu matematika dan statistika. Berdasarkan definisi tersebut dapat
diketahui bahwa ilmu matematika dan statistika mendukung pemahaman
kemometrika (Otto, 2007).
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
19
Kemometrika banyak berkaitan dengan pengukuran dua multivariat
(Adams, 2004). Data multivariat adalah data yang dihasilkan dari pengukuran
banyak variabel pada satu sampel yang sama. Salah satu penggunaan data
multivariat dalam analisis campuran obat dengan menggunakan kisaran
frekuensi yang lebar (misalnya pada frekuensi 4.000-400 cm-1), sehingga
jumlah variabel di sini sangat banyak. Kegunaan lainnya adalah untuk
melakukan pengelompokkan berbagai minyak atau lemak makan berdasarkan
spektra IR-nya dan sebagai variabel untuk pengelompokannya digunakan data
absorbansi pada kisaran frekuensi yang lebar (Miller dan Miller, 2005).
Dalam analisis data spektroskopi FTIR, model kalibrasi multivariat dapat
berupa multiple linier regression (MLR), principal component regression
(PCR), dan artificial neural network (AAN). Analisis multivariat yang dapat
digunakan untuk pengenalan pola antara lain yaitu exploratory data analysis
(EDA) yang terdiri dari principal component analysis (PCA) dan factor
analysis (FA), unsupervised pattern recognition, dan supervised pattern
recognition.
Analisis kuantitatif data spektroskopi dan elektrokimia telah banyak
menggunakan teknik kalibrasi multivariat, salah satunya adalah PLS (Partial
Least Square) dan PCA (principal component analysis).
1. PLS (Partial Least Square)
PLS merupakan salah satu kemometrika yang didasarkan pada metode
regresi yang dapat menghubungkan antara spektra vibrasional dengan sifat
sampel yang dapat dikuantifikasi (contoh: konsentrasi analit), yang
mengacu pada data multivariat. Sehingga regresi yang jumlah variabelnya
lebih dari satu ini disebut regresi multivariat (Rohman, 2014).
PLS dapat memperkirakan serangkaian variabel tak bebas (respon) dan
variabel bebas (prediktor) yang jumlahnya sangat banyak, memiliki
sistematik linier, dengan atau tanpa data yang hilang dan memiliki
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
20
kolinieritas yang tinggi (Miller dan Miller, 2005). Regresi PLS memiliki
kelebihan berupa pembentukan komponen regresi PLS yang
menggambarkan hubungan antara variabel x dan y. Setiap komponen pada
regresi PLS diperoleh dengan memaksimalkan kovarian antara variabel y
dengan setiap fungsi linier yang memungkinkan dari variabel x. Dalam
FTIR, PLS sering digunakan untuk mengekstrak informasi dari spektra
yang kompleks dengan puncak-puncak yang tumpang tindih, adanya
pengotor, dan adanya noise dari instrumen spektrometer FTIR (Rohman,
2014). Kelebihan utama PLS adalah kemampuannya untuk membangun
korelasi antara spektra FTIR dengan analit, meskipun tidak terlihat adanya
perbedaan yang teramati secara visual dalam spektra FTIR (Che Man,
2005).
Evaluasi dari kalibrasi PLS dapat menggunakan root mean square error
of calibration (RMSEC) dan koefisien determinasi (R2) . Nilai R2
menunjukkan seberapa besar variasi dari setiap variabel Y (konsentrasi)
yang mampu dijelaskna oleh variabel independen (X) (Rohman,
2014).Nilai RMSEC menunjukkan selisih kadar terukur dengan kadar
sebenarnya sehingga semakin rendah nilai RMSEC maka model kalibrasi
semakin baik karena faktor kesalahannya kecil (Gulo, 2016) yang
ditunjukkan dengan nilai RMSEC yang mendekati nol (Rohman, 2014).
Model PLS lalu akan disilangkan dengan teknik leave one out, yaitu
kinerja dari prediksi dapat divalidasi dengan menggunakan validasi silang
(cross validation) teknik leave-one-out (mengeluarkan satu persatu).
Dalam teknik ini, nilai sampel pertama (sampel A) dibuang dari
serangkaian data (sampel A-J) dan nilai-nilai sampel tersisa (sampel B-J)
digunakan untuk menemukan nilai prediksi C1 untuk sampel A. Prosedur
ini diulangi terus-menerus meninggalkan satu persatu sampel dan
dimodelkan dengan sampel yang tersisa. Selanjutnya perbedaan nilai
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
21
sebenarnya dengan nilai prediksi untuk setiap sampel dihitung.
Total kuadrat nilai-nilai ini disebut dengan predicted residual error sum
of squares (PRESS) (Rohman, 2014). Nilai PRESS adalah nilai yang
menunjukkan kesalahan prediksi saat proses pemodelan dan merupakan
bagian dari validasi untuk model kalibrasi multivariat PLS (Gulo, 2016).
semakin dekat nilai PRESS ke nilai nol (0) maka daya prediktif model
semakin baik. Untuk mengevaluasi kesesuaian model prediksi pada cross
validation dapat diketahui dengan menghitung nilai RMSECV (root mean
square error of cross valiadtion), dimana nilai RMSECV semakin
mendekati nol, maka kessesuaian model prediksi pada cross validation
semakin baik (Rohman, 2014).
2. PCA (Principle Component Analysis)
Merupakan teknik yang digunakan untuk mengurangi jumlah peubah
dalam suatu matriks data. Prinsip PCA yaitu mencari komponen utama
yang dipilih sedemikian rupa sehingga komponen utama memiliki variasi
terbesar dalam set data, sedangkan komponen utama kedua tegak lurus
terhadap komponen utama pertama dan memiliki variasi terbesar
berikutnya (Miller & Miller, 2005). Secara keseluruhan fungsi dari PCA
yaitu untuk mengklasifikasi sampel menjadi grup yang umum, mendeteksi
adanya pencilan (outliers), melakukan pemodelan data, dan menseleksi
variabel untuk klasifikasi maupun pemodelan (Brereton, 2003).
Kedua komponen utama pertama ini pada umumnya digunakan sebagai
bidang proyeksi untuk pemeriksaan visual dan multivariat. Jika jumlah
varian dari komponen utama satu (PC1) dan (PC2) lebih besar dari 70%
maka score plot memperlihatkan visualisasi dua dimensi yang baik.
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019
22
G. Kerangka Konsep
Gambar 2.5. Kerangkan Konsep
H. Hipotesis
Metode spektrofotometri FTIR dengan teknik ATR dapat digunakan
untuk penetapan kadar asam mefenamat dalam sediaan tablet.
Pengambilan Sampel Tablet Asam Mefenamat dari
beberapa Apotek di Purwokerwokerto
Penyusunan Kurva Kalibrasi
Validasi Metode Analisis
R2, RMSEC, RMSECV, PRESS
Penetapan Kadar Asam Mefenamat dalam tablet menggunakan
metode spektrofotometri FTIR dengan sel ATR (Attenuted
Total Reflectance) kombinasi kemometrik
Penetapan Kadar Asam Mefenamat…, Novita Meilia, Fakultas Farmasi UMP, 2019